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新能源汽車減速器研發

發布時間: 2022-10-05 00:57:44

新能源汽車電驅系統是怎麼

現代電動汽車電驅動系統主要由四大部分組成:驅動電機、變速器、功率變換器和控制器。驅動電機是電氣驅動系統的核心,其性能和效率直接影響電動汽車的性能。驅動電機和變速器的尺寸、重量也會影響到汽車的整體效率。功率變換器和控制器則對電動汽車的安全可靠運行有很大關系。

純電動汽車驅動電機,電力驅動系統類型

按電力驅動系統的組成和布置形式不同,純電動汽車分為機械傳動型、無變速器型、無差速器型和電動輪型四種類型。

  • 機械傳動型純電動汽車

由發動機前置後輪驅動的燃油汽車發展而來,保留了內燃機汽車的傳動系統,只是把內燃機換成了電動機。這種結構可以提高純電動汽車的起動轉矩及低速時的後備功率,對驅動電動機要求低,可選擇功率較小的電動機。

  • 無變速器型純電動汽車

驅動系統的最大特點是取消了離合器和變速器,採用固定速比減速器,通過電動機的控制實現變速功能。這種結構的優點是機構傳動裝置的質量較輕、體積較小,但對電動機的要求較高,不僅要求有較高的起動轉矩,而且要求有較大的後備功率,以保證純電動汽車的起步、爬坡、加速等動力性能。

  • 無差速器型純電動汽車

結構採用兩個電動機,通過固定速比減速器分別驅動兩個車輪,每個電動機的轉速可以獨立調節。當汽車轉向時,由電子控制系統實現電子差速,因此,電動機控制系統比較復雜。

  • 電動輪型純電動汽車

將電動機直接裝在驅動輪內(也稱為輪轂電動機),可進一步縮短電動機到驅動車輪之間的動力傳遞路徑,但需要增設減速比較大的行星齒輪減速器,以便將電動機轉速降低到理想的車輪轉速。這種結構對控制系統控制精度和可靠性的要求較高。

電力驅動系統特性

  1. 能量轉換效率高

  2. 無污染、零排放、對環境友好

  3. 靈活方便控制工作狀態

  4. 系統工作狀態不會受到外界環境的影響

  5. 總體重量不變

  6. 無雜訊,對環境沒有影響

  7. 安全性好

何為電動汽車三合一電驅系統技術?

電動汽車三合一電驅系統技術是指將電控、電機和減速器集成為一體的技術,隨著電動汽車技術的不斷演進,集成化設計將無可爭辯地成為未來發展的趨勢。

目前市面上比較前列的電動驅動系統

  • GKN吉凱恩(納鐵福)

在不需要純電動或混合動力驅動時,可以通過一個集成的切斷裝置將電動機從傳動系統中斷開,該裝置採用了機電驅動離合器。GKN還對齒輪和軸承布置進行了優化,實現更高的效率、更好地NVH性能和耐久性。

  • 博世Bosch

博世Bosch新動力系統e-axle電動軸,使電動軸驅動可提供更佳的續航力。博世BOSCH電驅動橋特點:高度集成化、簡化冷卻管路和功率驅動線纜、平台化設計靈活適配不同車型。

  • ZF三合一電驅系統

采埃孚(ZF)研發的適用於小型和中型轎車的電動車驅動產品,能很好的適應未來的城市交通狀況。利用多面壓合連接技術來實現鋁制推力桿與鋼制橫結構的鏈接,具備電能轉化效率高和性能優異的特點。

❷ 新能源汽車傳動原理

隨著時代的發展,新能源汽車漸漸的進入了我們的生活,在二十一世紀的今天,電動汽車又將會成為未來新能源的最終解決方案。毫無疑問,電動汽車最大的優勢便是無排放污染。其次電動汽車還具有噪音低,結構簡單,使用維修方便等特點。那麼新能源汽車原理是什麼呢?

新能源汽車原理是什麼——電動汽車的心臟:電動機

新能源汽車原理是什麼——電動汽車的心臟:電動機

純電動汽車是完全用電動機來取代發動機驅動的,不少人認為電動機的動力沒有發動機好,然而在先進的交流電機的驅動下,現代電動汽車的動力性甚至遠遠超過了不少大排量內燃機。

電動機可以在相當寬廣的速度范圍內高效地產生轉矩,這意味著電動車甚至只需要單級減速齒輪就可以驅動車輛。

事實上,電動機驅動與發動機相比有兩大技術優勢:首先,發動機能高效產生轉矩時的轉速被限制在一個較窄的范圍內(即經濟運行區),因此需要變速器適應這一特性。而電動機可以在相當寬廣的速度范圍內高效地產生轉矩,這意味著電動車甚至只需要單級減速齒輪就可以驅動車輛。其次,由於高度電氣化的控制系統引入,電動機實現動力輸出的快速響應能力遠高於發動機,這意味著電動機的響應比發動機更加靈敏。

新能源汽車原理是什麼——電動車的「油箱」:電池組

新能源汽車原理是什麼——電動車的「油箱」:電池組

制約電動汽車發展的主要問題還是集中於電池成本較高,充電時間長,續駛里程較短。近年來,不少汽車公司和研究機構的最新研究正在逐漸彌補電動汽車的這些先天缺陷。目前鎳氫電池和鋰電池為不少電動車和混合動力車所使用,其中鎳氫電池可快速充電,循環壽命長,同時它不存在重金屬污染,也被稱為「綠色電池」,但是比能量沒有鋰電池高。鋰電池有很多種類,例如鋰離子電池、鋰熔鹽電池、鋰聚合物電池,其具備較高的能量密度,等比功率大、比能量高,非常適合作為電動車車載電池。近年來,鋰電池的研究使其在壽命和穩定性方面有大幅提升,因此鋰電池是未來電動車的主力電池類型。

新能源汽車原理是什麼——電動車的神經中樞:電控系統

新能源汽車原理是什麼——電動車的神經中樞:電控系統

電力驅動控制系統是電動車的神經中樞,它將電動機,電池和其他輔助系統互為連接並且加以控制。電力驅動控制系統按工作原理可劃分為車載電源模塊、電力驅動主模塊和輔助模塊三大部分。

電力驅動主模塊主要由中央控制單元、驅動控制器、電動機、機械傳動裝置等組成。

中央控
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❸ 新能源汽車電驅動技術發展和產業化趨勢

新能源 汽車 的動力系統包括電驅動系統與電源系統兩大類

電驅動系統包含電機、電控制器、減速箱,是驅動電動 汽車 行駛的核心部件;電源系統包含車載充電機(OBC)、DC-DC 轉換器和高壓配電盒,是動力電池組進行充電、電能轉換及分配的核心部件。

電驅動產業鏈涉及環節較多,可以概括為零件—總成—系統—整車廠四大層級。

上游零部件包括永磁體、硅鋼體、功率模塊、電容、感測器等,這一級的玩家對在整車產業鏈中屬於「三級供應商」。在零部件基礎上進一步設計組裝得到電機總成、電控總成與傳動總成,這一級的玩家可以稱為車企的「二級供應商」;各個單獨總成進一步集成為電驅動系統供貨於車企,這一級玩家為行業「一級供應商」。

1.1. 大三電:電機、電控、減速器

1.1.1. 電機:扁線電機、高壓電機帶來新機遇

電驅動系統在新能源 汽車 成本中佔比僅次於電池。電驅動系統(電機、電控、減速器)是新能源 汽車 動力總成的關鍵部件,相當於傳統燃油車發動機的作用,直接決定整車的動力性能。其成本佔比僅次電池,佔比絕對值因新能源 汽車 品牌、車型而異。

驅動電機主要技術路徑聚焦在永磁同步電機&交流非同步電機上。永磁同步電機與交流非同步電機的主要區別點在於轉子結構,永磁同步電機會在轉子上放置永磁體,由磁體產生磁場;而交流非同步電機則是由定子繞組通電產生旋轉磁場。功率密度、效率(高效率區間)是衡量電機性能的關鍵指標:

1)功率密度越大代表著相同功率下的電機體積更小,有利於節省空間&製造成本;

2)效率越高,說明電機端損耗越小,相同電池容量下,新能源車續航里程更長。

永磁同步電機為目前應用最多的電機類型,非同步電機在高端車型雙電機配置下會有部分使用。相比交流非同步電機,永磁同步電機功率密度更高、高效區間更寬、質量更輕。

根據第一電動 汽車 網統計信息,2022 年 3 月,我國新能源 汽車 共配套驅動電機 50.97 萬台,其中永磁同步電機為 48.60 萬台,佔比 95%,適用於大部分主流車型;交流非同步電機配套 2.09 萬台,佔比為 4%,主要配套包括特斯拉 Model Y、嵐圖 FREE、蔚來 ES8、奧迪 e-tron、大眾 ID.4 CROZZ 等車型。交流非同步電機在高速中應用性能更優,同時具有成本優勢(稀土永磁材料成本較高,同功率的永磁同步電機價格更高),目前配套多以高端車型、雙電機方案為主 (蔚來 ES8 是前永磁同步+後交流非同步,特斯拉 Model Y 2021款採用前感應非同步+後永磁同步)。

多電機在高端車型中應用有所增加,故單車配套電機數也隨高端市場佔比而變化。

相比單電機,雙電機可以顯著提高 汽車 的加速性能與續航能力。同時,雙電機多意味著四驅系統,可以提供更好的附著力,從而提高安全性能。近年來,在高端車型中雙電機的應用不斷增加,特斯拉、蔚來、奧迪、大眾、賓士都陸續推出搭載雙電機的車型。而在法拉第 FF91 和榮威 MarvelX 中更是使用了三個電機。

扁線:可有效提高電機功率密度,減少銅損耗以提升效率。

1)功率密度高:相較於傳統的圓線繞組電機,扁線電機將圓形導線換成矩形導線,因此相同面積的定子線槽可以塞進更多面積的導線,進而提高功率密度。

2)效率高、損耗小:銅損耗在電機損耗里佔比達 65%,因此為提高電機效率,需採用更合理的定子繞組,從而降低銅耗。此外,扁線截面更粗使得電阻相對更小,銅導線發熱損失的能量也越小。而且扁線電機的端部尺寸短 5-10mm,從而降低端部繞組銅損耗。

3)重量、NVH 等方面也存在優勢。

發卡電機為應用最廣泛的扁線技術,產線投資高,產業化仍處於前期階段。根據線圈繞組方式差異,扁線電機可分為集中繞組扁線電機、波繞組扁線電機與 Hairpin(發卡)扁線電機,其中發卡電機應用最為廣泛。相對圓線電機,扁線電機無法進行手工製造、自動化要求較高——繞組製造過程非常復雜,需要先將導線,製作成發卡的形狀,然後通過自動化插入到定子鐵芯槽內,然後進行端部扭頭和焊接。高自動化及定製化使得扁線電機產線投入較高,根據方正電機,2021 年來公司已先後投資 17.42 億元用於產線建設,對企業資金實力有較大挑戰。

雪佛蘭和豐田開啟扁線電機應用先河,近年來滲透率不斷提升。2007 年,雪佛蘭VLOT 採用的電動 汽車 中就有發卡式扁線電機,其供應商為雷米。2015 年,豐田發行了裝載扁線電機的第四代普銳斯,其電機供應商為 Denso。在扁線電機更高的效率加成下及內外資電機廠商批量化工藝的成熟,近年來其應用不斷增加,2020 年來,保時捷、比亞迪、特斯拉等車企紛紛推出裝載發卡式電機的新車型,滲透率不斷增長。根據方正電機公司年報,2020 年全球新能源 汽車 行業扁線電機滲透率為 15%,我國扁線電機滲透率約為 10%。2021 年隨著各主流車企大規模換裝扁線電機,特斯拉換裝國產扁線電機,我國扁線電機滲透率已與全球扁線電機滲透率同步增長至 25%。

此外,在高端車型中,搭載扁線電機數量也開始從原來的單電機增加到雙電機。例如,保時捷首款純電動跑車 Taycan 便採用了三電機。

高壓:縮短充電時間、提高電機效率以延長里程的重要措施。純電乘用車電壓通常在 200-400V 之間,在同等功率下,當電壓從 400V 提升到 800V 後,線路中通過的電流減少一半,產生的功率損耗更小,從而可以提高充電效率、縮短充電時長,進而改善新能源 汽車 使用體驗。同時,工作電流的減少將降低功率損耗,繼而可以進一步降低同樣行駛里程中的電量消耗,從而延長 汽車 里程數。2021 年為我國 800V 高壓快充元年,行業發展有望加速。

2021 年來,比亞迪(e 平台)、理想、小鵬、廣汽(埃安)、吉利(極氪 001)、北汽(極狐)等車企紛紛布局 800V 快充技術,我國 800V 高壓快充行業進入發展加速期。

高壓化下對 汽車 電子各環節都將帶來新挑戰,目前應用僅停留在高端車型。新能源 汽車 要實現 800V 及以上高壓平台兼容,除了需要提高電機、電池性能外,PTC、空調、OBC、高壓線束等部件都需要重新適配,此外還面臨更高電壓帶來的安全、熱管理、成本等多方面挑戰。受以上因素影響,目前 800V 高壓平台應用還僅停留在部分高端車型。

油冷:採取合理的電機熱管理設計可以進一步提升功率密度。電機的功率極限能力往往受限於電機溫升極限,因此提高電機冷卻散熱能力可以快速提高功率密度,同時防止永磁體在高溫時發生不可逆的「退磁」。目前常用的冷卻方式為水冷,但其無法直接冷卻熱源,熱量傳遞路徑長、散熱效率低;相較於水冷,油冷的優勢在於油品具有不導電、不導磁、絕緣等性能,因此可以直接接觸熱源,形成更安全的熱交換,提高散熱效率。

故相同的繞組絕緣等級下,油冷電機可以承受更高的繞組電流,長期工作功率更高。

1.1.2. 電機控制器:IGBT 掣肘,單管並聯紓困

電控系統通過電機控制演算法發出信號驅動電機轉動,進而控制整個車輛的動力輸出。電控系統可分為主控制器和輔助控制器:

1)主控制器控制 汽車 的驅動電機;

2)輔助控制器控制 汽車 的轉向電機、制動器、空調等。

我們本文重點討論的電控系統主要指主控制器,主要由控制板(接受整車控制器的信號指令,運行電機控制演算法,發出控制指令給功率板)、功率板(接受控制板指令,頻繁通斷 IGBT/MOSFET,控制電機轉動)、殼體等組成,在控制器中,控制電路板、功率電路板成本主要在於 IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、MOSFET(功率場效應晶體管)、MCU(微控制器)、電源晶元等半導體器件。

電控開發需要從硬體、軟體兩方面協同進步。類似電機,電機控制器的核心指標同樣為功率密度、效率,軟硬體的優化也是圍繞這兩大核心主題展開。

1)硬體角度,功率半導體單管並聯方案將具備高性價比優勢,或成 A 級以下車型主流硬體配置;而模組方案憑借更高可靠性,在中高端車型占據核心地位。器件方面,碳化硅有望逐步滲透。

2)軟體角度,需要在可拓展性、易維護性、功能安全性等方面的不斷提高。

功率半導體 IGBT 占電控成本比重較高,主要參與者為國外功率半導體巨頭。根據蓋世 汽車 數據,2017 年功率板的核心器件 IGBT 模塊,佔到電控總成本高達 37%。根據Yole,2020 年全球 IGBT 行業銷售額 TOP15 公司中共 14 家為國外企業,而英飛凌(Infineon)更是憑借 14.33 億美元的收入連續多年穩居全球第一。

功率半導體在新能源 汽車 中的應用可分為模組&單管並聯這兩種路線,兩者有各自適用的場景。模組為高度集成的功率半導體產品,保證了電控成品的可靠性&良率高,同時降低了系統設計的復雜度。以 IGBT 為例,由於車規級功率半導體主要被英飛凌等外資占據,其往往提供特定參數規格的標准 IGBT 模組,然而模組參數往往不能很好適配具體需求,因此標准模組在不同功率的驅動電機控制系統中容易出現容量受限、結構安裝等問題。若採用多個 IGBT 單管並聯(通過復合母排、冷卻裝置等部件一同封裝),則可以根據不同車型靈活設計冗餘量,並且單管成本顯著低於模塊,在成本要求較高的A 級以下車型使用得更為普遍。但多個 IGBT 單管並聯時,由於各單管參數的分散性、輸出電流的不一致性,可能使系統可靠性較差,整個 IGBT 模組壽命也會縮短,對企業技術、製造能力考驗大,故中高端 B 級以上車型通常使用可靠性更強的模組路線。

碳化硅功率器件可顯著提高電控效率、功率密度等性能。碳化硅材料具有禁帶寬度大、熱導率高、電子飽和遷移速率高等性質,相比硅基 IGBT,碳化硅元器件體積更小、頻率更高、開關損耗更小,可以使電驅動系統在高壓、高溫下保持高速穩定運行(硅基IGBT 只能在 200 以下的環境中工作)。根據意法半導體,在 400V 電壓平台下,相較於硅基 IGBT,碳化硅功率件有 2-4%的效率提升;在 750V 電壓平台下,碳化硅器件有3.5-8%的效率提升。

越來越多的高端車型已採用碳化硅電控。

1)車企角度,2021 年奧迪 e-tron GT 與福特 Mach E、特斯拉 Model S 等新車型也紛紛採用了碳化硅器件。2021 年 10 月,通用 汽車 與 Wolfspeed 簽訂了碳化硅供應協議,在原材料上搶先布局。國內車企也不斷布局碳化硅,比亞迪發布了碳化硅車系平台 e-Platform 3.0,小鵬 G9、蔚來 ET7 等採用碳化硅電控的車型也有望在 2022 年交付。

2)供應商角度,根據精進電動招股說明書,公司採用全 SiC 模塊,可以使控制器的功率提高 20kW 同時使其重量減少 6kg,逆變器尺寸縮小 43%。根據英搏爾,碳化硅電機控制器的損耗下降了 5%,電驅動系統整體 NEDC 平均效率提升 3.6%,整車 NEDC 續航提升 30km、增幅達 5.8%。

除了電機控制器外,碳化硅器件在 OBC、DC/DC、無線充電等「小三電」中也有應用。例如,欣銳 科技 早於 2013 年正式將 Wolfspeed 的碳化硅方案應用於 OBC 產品,2021 年為比亞迪 DMi 車型提供碳化硅電源類產品。目前制約碳化硅器件應用的主要因素為成本,伴隨著未來碳化硅產業鏈的發展完善,相關器件應用滲透率將穩步提升。

軟體:電控的進步體現在可拓展性、易維護性、功能安全性等方面的不斷提高。

1)可拓展性:電控軟體開發通常會使用 AUTOSAR 工具鏈(B 級及以上車把 AUTOSAR 作為「標配」)。AUTOSAR(AUTOmotive Open System Architecture, 汽車 開放系統架構)是由全球各大 汽車 整車廠、汽零供應商、 汽車 電子軟體系統公司聯合建立的一套標准協議,旨在有效地管理日趨復雜的 汽車 電子軟體系統。AUTOSAR 規范的運用使得不同結構的電子控制單元的介面特徵標准化、模塊化,應用軟體具備更好的可擴展性、可移植性,縮短開發周期。


2)易維護性:是指在軟體後續使用過程中,及時實現遠程更新升級與性能優化。OTA(Over-the-Air)技術可以降低維護成本,創造新的收入來源,目前已經在 汽車 行業包括其控制器總成上持續推廣。3)安全性,電驅動系統的控制器總成對新能源 汽車 的動力輸出進行直接的調節控制,是保證安全性的重要一環。在 汽車 行業逐步引入 ISO26262 標准之後,基於功能安全的車用軟體開發對電控軟體提出了新的要求。

1.1.3. 減速器:單檔路線為主,兩檔減速可以期待

電機高速化趨勢明顯,帶動減速器向兩檔減速方向發展。減速器是影響電驅動系統整體 NVH 性能的關鍵。按照傳動等級分類,減速器可以分為單級減速器、兩檔減速器以及兩檔以上減速器。在電機高速化的趨勢下,減速器正在經歷從單級到多檔的產品演變過程。目前,豐田普銳斯和特斯拉 Model 3 電機轉速均已達到了 17900rpm,國內車企轉速略低,但基本也都達到了 16000rpm,下一步規劃便是 18000-20000rpm,電機高速化性能的提升需要相應的高性能減速器來配套。

單級減速器結構簡單、成本較低、體積小,因此目前仍為主流應用。但在高轉速區間,單檔減速器由於傳動比單一,在最高或最低車速以及低負荷條件下,電驅動效率會下降,浪費電能而減少行駛里程,此外減速器高轉速時會帶來 NVH 等問題。

兩檔減速器在混動車中率先應用,純電動車應用可以期待。相較於單檔減速器,兩檔減速器一方面使驅動電機在更高效的區域運行,從而提升驅動系統效率。另一方面,採用兩檔減速器後,傳動比可以做到更高, 汽車 動力性隨之增加、減少百公里加速時間。

此外,採用兩個檔位後,驅動電機可以更加小型化、低速化,從而降低電機及電控的成本。目前,采埃孚、GKN、麥格納、Taycan 等企業均已推出兩檔減速器產品。

1.2. 小三電:OBC、DC/DC、PDU

「小三電」是 OBC、DC/DC、PDU 三大類電源產品,三者一同搭建了 汽車 內部的「能源網路」。OBC(充電機)負責將來自電網的交流電轉換成直流電給電池充電; 汽車 電氣電子系統中,不同部件需要的電壓等級不盡相同,故需要 DC/DC(直流-直流變換器)轉換電壓;PDU(高壓配電盒)負責內部「電氣能源網架」的互聯互通。

半導體器件成本佔比較高,部分仍依賴進口。根據威邁斯招股說明書,在電源產品中,半導體器件、電容電阻為主要成本構成,佔比分別為 23%和 16%。而由於半導體器件與部分電容產品國產化水平較低,多數公司仍採用外資供應商為主。例如,威邁斯主要供應商為 TI、英飛凌、意法半導體、貴彌功等,2016-2018 年公司進口原材料金額佔比分別為 22.30%、19.96%、28.71%,其中 IGBT、MOSFET 海外主要供貨商英飛凌佔比最高,2016-2018 年采購金額佔比分別為 3.18%、6.61%、7.28%。

技術持續演進,集成化趨勢同樣顯著,軟硬體能力都將迎來考驗。早期車載電源產品主要採用模擬控制技術,產品功能較為單一,配套的軟體只具備檢測功能,不能實現精準控制。之後車載電源產品向數字化技術轉變,能夠實現復雜的控制演算法,實現輸出參數的靈活調整和精準控制,提高了軟體系統的操控性,包括車載電源的診斷、升級和參數調整等應用需求。下一代車載電源產品將向集成化轉變,在硬體、軟體、體積、重量四個維度實現創新突破。硬體上有望將進一步採用更高性能的碳化硅器件;軟體上將開發過程轉換為模型化編程及滿足 AUTOSAR 的介面方式,提升軟體穩定性和靈活性;在體積和重量上實現小型化、輕量化。

1.3. 集成化:1+1+1 3,深度集成方興未艾

1+1+1>3,電驅動由最初「結構集成」向「深度系統集成」演進,集成化「多合一」總成產品成為主流趨勢。以往動力系統的電機、電控、電源多單獨采購,根據其電氣、機械結構進行集成組裝;隨著新能源 汽車 零部件要求不斷提高,「多合一」總成產品通過巧妙設計將電機、電控、減速器、電源「深度集成」,減少彼此間的連接器、冷卻組件、高壓線束等部件。「多合一」集成式系統相比分體式產品的優勢主要體現在以下方面:

1)性能更優:降低了各部件之間連接部位的效率損耗,提高整車的 NVH 性能,從而提高了集成系統的可靠性;

2)成本更低:集成式電驅動系統可以減少車內部的高壓線束、連接器數量,節約線束與連接器成本,從而使集成式系統更具有經濟性。

3)更省空間:集成式產品體積更小、重量更輕,有利於節省車內空間。

集成化電驅動系統滲透率不斷提升。根據 NE 時代新能源,2020 年/2022 年 1-4 月我國新能源乘用車「三合一」電驅動系統搭載量為 50.27/79.26 萬台,滲透率為44.91%/61.63%,目前基本涵蓋大部分 A 級車、B 級以上車型。

現有集成產品以「三合一」為主,集成度更高的「多合一」新產品也在不斷問世。

根據 NE 時代新能源,2022 年 1-4 月新能源乘用車搭載的電驅動系統中,分體式、電機/電控「二合一」合計佔比為 44%,「三合一」佔比為 52%,「多合一」佔比為 4%。同時,OBC、DC-DC、PDU 等充配電系統集成產品應用也不斷增加,結合電驅系統集成產品將形成集成度更高的多合一平台。

華為 DriveOne「七合一」電驅動系統打造多合一集成新標桿,比亞迪和上汽變速器也陸續推出多合一產品。

1)華為七合一系統集成了 MCU、電機。減速器、DC-DC、 OBC、PDU、BCU 七大部件,具有開發簡單、適配簡單、布置簡單、演進簡單等優勢。

相較於「三合一」,該產品體積減少 20%、重量減輕 15%。此外,華為 DriveOne 系統可實現 7dB 的超靜音,並具有 80%NEDC 效率,提升整車駕駛體驗。根據 NE 時代新能源,華為「三合一」電驅動總成已在長安 CS-GXNEV 和賽力斯 SF5 兩款車型中得到應用,但目前其七合一產品還沒有在整車中的應用案例。

2)比亞迪「海豚」八合一系統即成立VCU、BCU、PDU、DC-DC、OBC、MCU、電機、減速器八大部件;

3)上汽變速器&威邁斯的七合一系統集成電機、電控、減速器、OBC、DC-DC、PDU、BCU 七大部件。

1.4. 總結:千億空間市場廣闊,技術變革推動天花板不斷打開

據前文所述,新能源 汽車 電驅動、電源系統圍繞「高效率區間、高功率密度」等核心性能,其技術迭代仍在演進,而且針對不同車企、不同車型大多需要「量身定製」。

截至 2022 年 4 月,國內電動車銷量結構成「紡錘形」——B 級和 A00 級車型銷量佔比較高。分車型來看電驅動技術,1)A/B 級及以上中高端車型通常因價格較高、可降本空間大,性能要求高,故對「三合一」乃至「六合一/七合一」等更青睞,扁線、碳化硅有 望率先在中高端車型進行滲透。2)A00/A0 級的低端車型對成本要求更高,故傾向於采 購分體式產品,部分也會採用成本低的「三合一」。即使對同一級別車型,不同車企及電動化平台均有各自技術架構,需要電驅動企業去配合設計,故當前定製化水平仍較高。

1)技術變革帶動需求結構變化:在電機技術方向上,扁線電機滲透率有望在未來5 年快速提升,我們假設 2025 年在電驅三合一市場的綜合滲透率將達到 87%;在單車配套電機數量上,雙電機目前仍主要應用於高端車型,我們假設 2025 年雙電機在電驅三合一市場綜合滲透率將達到 5%。在電控方向,由於碳化硅性能優勢較強,近年應用增長較快,考慮其降本速度,我們假設碳化硅電控滲透率穩步提升、2025 年在電驅三合一市場綜合滲透率達到 26%。

2)規模化帶動價格下降:電機方面,扁線電機廠家近年產能擴展迅猛,我們預計規模化將帶動價格快速下降,同時隨著扁線電機滲透率提升,與圓線電機價格差異持續縮小,經濟性更為突出;電控方面,碳化硅同樣持續降本。

3)集成化佔比提高:我們將電驅動&電源市場分為分布式、二合一、三合一(含少量「多合一」),我們假設「三合一」滲透率不斷提升、2025 年達到 59%(基本覆蓋 A 級及以上的車型)

行業參與者可分為「三大陣營」:整車廠自供體系、動力系統集成商、第三方電驅動供應商。

1)整車廠自供體系(in-house):出於供應鏈安全、成本控制等考慮,整車廠多設立子公司或合資公司自供電驅動、電源產品,代表公司有特斯拉、比亞迪旗下的弗迪動力、蔚來旗下的蔚然動力、長城旗下的蜂巢能源等。

2)動力系統集成商(Tier1):通常為海外 汽車 零部件巨頭,如聯合電子、日電產、博世、大陸、博格華納等,憑借深厚的技術、工藝等積淀拓展至新能源 汽車 領域,本身產品力強、產能規模大,且具備全球主流車企客戶資源。

3)第三方電驅動供應商:近年來快速崛起,獨立第三方根據業務側重點可以分為電控為主、電機為主的廠商,但是在集成化的趨勢下,企業通常會同時布局電機、電控、電源與「多合一」系統。根據公司業務結構差異,又可分為以下幾類:

1) 整車廠自製 VS 向第三方外采:

我們認為,未來 5-10 年仍將是自主品牌與新勢力車企崛起的機遇期。一方面由於新能源 汽車 更新換代速度要高於傳統燃油車,相比外資品牌,自主品牌的「包袱」更小,能夠更加快速地進行變革。另一方面,新能源 汽車 紮根本土,對消費者需求有更深刻的認知,可以敏銳捕捉到消費者需求變化並快速響應。

上述核心車企采購邏輯(自製 or 開放供應鏈)影響了第三方可觸及的市場空間。

對於前述的「中高端、中端、中低端」市場,車企通常有各自的采購偏好:

2021 年/2025 年第三方供應商總體銷量份額為 40%/60%。整車廠前期因新能車出貨量相對不大,部分車企選擇自製電驅動/電源系統,但後期隨新能源車年銷量過百萬輛、車型品類豐富等,對自製體系的成本控制能力、快速研發能力、產能等都提出較大挑戰。屆時,我們預計第三方憑借技術平台完備,以標准化促定製化開發,疊加定點車型銷量較大,規模效應強勁,在成本、開發速度、產能方面均具備更強競爭優勢。不同於燃油車,電池、電驅作為新能源 汽車 中最重要的板塊,如果全部外包給第三方供應商,那麼留給車企的參與環節將大幅減少,這將不斷降低產業壁壘,縮小盈利空間,因此從整車廠的經營戰略來考慮,部分車企未來仍會堅持「部分自供」。綜上,我們預計多數整車廠在性能要求苛刻的中高端平台(B 級及以上)部分採用自供體系、部分外供,中端、中低端市場的車型開放供應鏈給第三方。結合上一節不同品牌車的銷量佔比數據,我們測算 2021 年第三方供應商總體銷量份額約 39.96%,至 2025 年份額有望提升至 60.38%。

2) 第三方供應商競爭焦點(第三方 VS 第三方):

國內主流廠家在技術上和海外 Tier1 的差異在逐步縮小。海外 Tier1 在傳統車零部件研發生產上走在世界前列,但是近年來我國電驅動供應商在技術上不斷實現突破,與國外先進水平差距逐步縮小,核心性能基本與海外 Tier1 相差不大,在新技術路線的布局方面也處於同一起跑線甚至領先一步。

高壓化(基於碳化硅的電驅動產品):在電機方面,方正電機基於 800V 碳化硅平台的驅動電機目前已完成客戶項目定點,有望於 2022Q3 量產。在電控方面,日立為保時捷 Taycna 提供了基於 Si-IGBT 技術的 800V 的逆變器。在電驅動總成方面,匯川技術、臻驅 科技 、中車時代等都已推出了應用碳化硅的驅動集成產品,其中匯川的第四代動力總成已在小鵬 800V 高壓平台車型中實現量產。

扁線電機:方正電機、大洋電機、華域電動等生產的扁線電機均已得到應用,例如方正電機產品已量產配套蔚來 ET7,大洋電機已量產配套北汽 48V BSG。

❹ 北汽新能源Eu5,B十,B一,是什麼攻能

北京國際車展開幕當天,北汽新能源公布了整車人工智慧系統——「達爾文系統(Darwin System)」,它具有解放人、愉悅人、自成長的特點。同時,誕生於達爾文系統的首款人工智慧純電動汽車——北汽新能源EU5,以補貼後全國統一售價12.99萬元起的價格正式啟動預售。
北汽新能源EU5四款車型價格公布
據了解,EU5 按里程長短分為兩個版本——R500的工況續航416公里,等速續航520公里;R550的工況續航450公里,等速續航570 公里。
五維賦能,智領非凡
作為「達爾文系統」的首款落地車型,EU5從智思、智觀、智言、智行、智融五個維度,為用戶帶來全新駕乘體驗。
五維賦能,人工智慧轎車新典範——EU5
智思——EMD3.0智能電驅,不一樣的效能。作為EU5的智慧大腦,全面監測整車260個部件數據,智能分析決策、智能分配電能、智能調校動力,優化電池性能和壽命、強勁電機動力和傳動效率,使整車性能更優、續航更長。
北汽新能源人工智慧轎車新典範EU5外觀
EU5的EMD3.0智能電驅技術較第一代技術,體積減少46.5%,重量降低40%,能效達到98.5%。EU5配備的CATL三元鋰電池具有容量高、能量密度大(151Wh/kg)、安全性高(4種電池保護技術)、壽命長(電池質保8年或15萬公里)、性能優(-35℃極寒可充電)等優點。
EMD3.0智能電驅技術
搭載北汽新能源自主研發的第三代永磁同步電機,同時匹配博格華納減速器,使EU5的最大扭矩達到300N·m、最大功率為160kW,0-50公里加速僅3.4秒,最高安全車速可達155km/h。採用One Pedal單踏板能量回收系統,有效延長18%-22%的續航。
智觀——智能靚彩飛屏,不一樣的視界。EU5獨有12.3寸全高清靚彩數字儀表盤+9寸高清懸浮娛樂中控大屏,不僅能將充電、駐車、行車等多種情境、多種場景,以靚彩圖像顯示在儀表盤內,營造時尚愉悅的駕乘氛圍,更能將導航、多媒體、通話信息從中控大屏飛入數字儀表盤顯示,讓駕駛者視線始終向前,不必分心,帶來更人性、更科技的視覺體驗。
人工智慧轎車新典範EU5 12.3+9寸智能靚彩飛屏
智言——深度語音對話,不一樣的交互。EU5搭載了基於網路DuerOS語音引擎打造的人車深度交互對話和語音控制系統,不僅能解放您的雙手,更讓您在旅途中有了可以聊天和幫您安排行程的夥伴。同時EU5還特別加入了迎賓、提醒、警示等智能語音關懷系統,讓開門都有了不一樣的儀式感。
智行——10項ADAS智能駕駛輔助, 不一樣的安全。EU5 的ADAS車型搭載了10項智能駕駛輔助設備和技術,包括自適應巡航、車道偏離預警、行人前碰撞預警、車輛前碰撞預警、自動緊急制動等比較前沿的輔助駕駛技術,配合EMD3.0智能電驅技術,能精確監控行車安全並實時進行路徑糾偏,使駕乘更安心、更放心、更舒心。
七項智能出行服務
智融——7項智能出行服務,不一樣的網聯。EU5能通過網聯,智能融入各種生活場景,可以在車上按需查詢播報海量網路信息、篩查預定行程、自動結算停車費等。更重要的是,EU5上的各種軟體系統,包括EMD技術軟體,可通過帶獨立網關的空中程序升級(Over-the-air Technology,簡稱OTA)技術定期升級更新,使車輛保持性能更優、體驗更好、安全更佳,讓EU5「新」無止境!
品質向上,智匯精彩
EU5的車身尺寸長、寬、高分別達到4650mm、1820mm、1510mm,軸距為2670mm,接近B級車軸距標准,在同級別車型中具有突出優勢。
EU5接近B級車軸距標准
EU5的車型設計具有極高的辨識度和品質感。前機艙蓋為張力曲面,鍍鉻飾條與琴鍵式LED燈組渾然一體,前保險杠LED日行燈與車位霧燈相呼應,車身貫穿簡潔的揚升式腰線,車頂到車尾部為平滑順暢的半掀背造型,延伸到車尾深鑿內切式曲面尾門,搭配琴鍵式高視感LED尾燈組,整車犀利、硬朗而不失年輕、運動。據介紹,EU5-R500將在今年6月份實現交付,EU5-R550將於10月份交付。
需求升級,智慧出行
北汽新能源EU5的用戶群體定位為「都市智族」。他們看重續航里程、智能互聯、駕駛安全的需求,與EU5的智思、智融、智行等智能化亮點,可謂相得益彰。
北汽新能源EU5整體內飾布局
現在,越來越多公益人士用實際行動來踐行綠色出行。在EU5的發布會現場,北汽新能源首位「衛藍出行大使」、著名演員濮存昕成為EU5的體驗大使,中國著名指揮家譚利華成為EU5首位車主。雖然處在不同的藝術領域,但EU5成為了他們共同的選擇,讓綠色、智慧出行融入高品位的生活。
北汽新能源總經理鄭剛、網路公司副總裁李震宇贈送濮存昕、譚利華EU5使用權
EU5是北汽新能源開啟整車人工智慧的一小步,卻是國內新能源汽車產業邁向整車人工智慧的一大步。正如北汽新能源總經理鄭剛在發布會上所說:「達爾文系統不是個體的力量,它是北汽由造車公司向軟硬兼施的高科技平台服務公司轉型的集中體現,它是北汽『開放共享』戰略的成果,它是國家新能源汽車技術創新中心協同創新發展的要義所在。」相信我國的純電動汽車產業將會加快「進化」,為國民提供更智慧的綠色出行體驗。

❺ 中馬傳動

浙江中馬傳動股份有限公司系中馬集團旗下原浙江中馬汽車變速器有限公司於2005年12月股改成立,並於2017年6月13日在上海證券交易所掛牌上市。中馬傳動產業製造基地位於溫嶺市上馬工業園區,廠區佔地面積23萬_,已完成建設18萬_,建有技術中心、試驗檢測中心、汽車變速器及新能源汽車減速器總裝車間,單機自動化、桁架式自動化生產線、智能加工單元等齒輪製造車間,節能環保系統設施及員工生活區等。
公司系國家高新技術企業,主要從事於汽車變速器、新能源汽車減速器、傳動齒輪的研發、設計、製造和銷售。擁有專利70多項,並通過IATF16949質量管理體系、ISO14001環境體系及ISO45001職業健康安全管理體系認證。按照GB/T19580實施卓越績效管理模式,建立了完善的質量保證體系,獲得「浙江名牌產品」、「地級市政府質量獎」等榮譽。

拓展資料:
1、浙江中馬傳動股份有限公司的企業技術中心下轄開發部和技術部,分別從事汽車變速器和車輛齒輪的研究開發和試制工作。公司車輛齒輪研發團隊中的部分專家和直接參與生產的部分專家有 20 年以上的車輛齒輪研發 和生產經驗,其車輛齒輪工藝設計能力、生產管理能力、品質管理能力均已達到行業先進水平;
2、公司汽車變速器研發團隊亦由多名具有 20 年以上行業經驗的行業專家組成,其強大的汽車變速器 同步開發能力,結合公司先進的齒輪加工技術,保證了公司變速器總成開發周期具有一定競爭力。 公司被浙江省科學技術廳、浙江省財政廳、浙江省國家稅務局和浙江省地方稅務局認定為高新技 術企業。公司擁有專利 70 多項,並通過 IATF16949 質量管理體系、ISO14001 環境體系及 ISO45001 職業健康安全管理體系認證。

❻ 新能源汽車三合一是什麼

新能源汽車三合一是新能源汽車系統的內置三個重要單元:車載AC/DC電源充電器(簡稱OBC)、車載DC/DC電源轉換器(簡稱DC)、以及車用高壓連接集線盒(簡稱PDU),大部車型是分開的三個獨立部件。

新能源汽車已成為眾多車企設計研發的主流,因此,相關零部件的需求也日益提升。新能源電驅動核心組件包括電機控制器、驅動電機、減速器,選擇好核心組件對提高新能源汽車的性能至關重要。

傳統的電驅動系統採用的分布設計、「二合一」驅動系統難以解決電干擾等問題。如此看來,「三合一」驅動系統的出現,恰逢其時。

2020年,在新冠肺炎疫情肆掠全球的背景下,汽車主流零部件企業並沒有放棄發展的機會,反而加速在中國布局新零件研發及生產能力。據相關統計,2020年至少有34家汽車零部件企業在中國建設新的研發基地或生產線,其中,新能源領域的新建零部件企業占據了較高比例。

由於汽車產業「新四化」(電動化、智能化、共享化、網聯化)轉型過程中,涌現出了大批傳統燃油車從未有過的零部件需求,與智能汽車相關的技術創新將推動電子電器系統與軟體價值的持續提升,並帶來近24000人民幣(約3585美元)的單車BOM增加。

新能源電動汽車的驅動電機用更低的成本、更小的重量、更高的效率,在技術上完美取代了傳統能源汽車的發動機和減速箱組合,因此,它也成為各零部件廠家青睞的主流發展方向。

新四化帶來的單車零部件價值增量示意圖目前市面上流行的新能源車型覆蓋了A、B、C級別全系車型,同時根據市場反應,也同時存在兩驅車型和四驅車型,按照車輛的級別及前驅和四驅大致可以將新能源車型分為如下幾個類型:FWD(Front Wheel Drive)意味則前輪作為唯一驅動輪驅動,AWD(All Wheel Drive)意味著前後輪均作為驅動輪驅動車輛前進,RWD(Rear Wheel Drive)意味著僅後輪作為驅動輪驅動車輛前進,不同驅動方式的特點及搭配策略如下圖所示。

不同驅動方式的特點及搭配策略具體到汽車輪端,驅動電機是通過控制器將高壓電池輸入的直流電轉化為交流電後,通過電池感應驅動電機高速旋轉,然後通過減速系統將電機的扭力輸出到輪端,產生車輛前進的驅動力。

汽車前驅集成電驅系統示意圖分析其工作原理,驅動電機經過減速系統降速後,通過左右驅動軸及半軸驅動左右輪胎轉動,由於整個傳動系統像連接輪胎的橋梁,因此,集成電驅系統也被稱為驅動橋。而四驅系統的前後輪分別有一套集成電驅系統,通過VCU(車輛控制單元)和集成電驅系統的電控一起控制轉矩的動態分配。

(圖/文/攝: 問答叫獸) 問界M5 傳祺GS8 AION V 瑪奇朵DHT PHEV 拿鐵DHT 高合HiPhi X @2019

❼ 603767 中馬傳動股吧

1.公司名稱:浙江中馬傳動股份有限公司
2.A股代碼:603767
3.A股簡稱:中馬傳動
4.所屬區域:浙江省
5.所屬行業:交運設備-汽車-汽車零部件
6.所屬概念:新能源車
7.董事長:吳江
8.法人代表:吳江
9.總經理:劉青林
10.董秘:張春生
11.成立日期:2005-12-15
12.注冊資本(元):3.06億
13.員工人數:1090
14.管理層人數:16
15.聯系電話:0576-86146516,0576-86146517
16.公司郵箱:[email protected]
17.辦公地址:浙江省溫嶺市石塘鎮上馬工業區經一路1號
18.注冊地址:浙江省溫嶺市石塘鎮上馬工業區經一路1號
19.公司簡介:
浙江中馬傳動股份有限公司系中馬集團旗下原浙江中馬汽車變速器有限公司於2005年12月股改成立,並於2017年6月13日在上海證券交易所掛牌上市。中馬傳動產業製造基地位於溫嶺市上馬工業園區,廠區佔地面積23萬_,已完成建設18萬_,建有技術中心、試驗檢測中心、汽車變速器及新能源汽車減速器總裝車間,單機自動化、桁架式自動化生產線、智能加工單元等齒輪製造車間,節能環保系統設施及員工生活區等。公司系國家高新技術企業,主要從事於汽車變速器、新能源汽車減速器、傳動齒輪的研發、設計、製造和銷售。擁有專利70多項,並通過IATF16949質量管理體系、ISO14001環境體系及ISO45001職業健康安全管理體系認證。按照GB/T19580實施卓越績效管理模式,建立了完善的質量保證體系,獲得「浙江名牌產品」、「地級市政府質量獎」等榮譽。公司以新時期為起點著眼未來,以「人和理智、敬業創新、團隊協作、共創同享」的企業精神為引領,重視專業技術人才及管理團隊的建設和培養,建立了浙江省博士後工作站、省級技術中心、省級研究院,加強高端人才的引進,開展產學研合作並成立研發基地,開發新能源汽車混合動力傳動系統、輕軌零部件及傳動系統、農機零部件及傳動系統等、新一代高性能MT傳動系統、高速純電動車減速器傳動系統、電控兩檔四驅分動器傳動系統、自動變速器;努力實現「傳動世界、服務全球」的企業願景!
20.主營業務:
汽車變速器及車輛齒輪的研發、生產和銷售。
21.發行相關
上市日期:2017-06-13
發行量(股):5333.00萬
發行價格:11.19
募資凈額(元):5.57億
發行市盈率:22.98
網上中簽率:0.04%

❽ 新能源汽車 三合一控制器中三合指的是哪三合

三合一控制器,一般是指電驅總成三合一(電機,電機控制器,減速器)。

目前國內外有很多供應商或主機廠都在研發三合一的產品(乘用車為主)。比如 國外的有博世,GKN(吉凱恩),采埃孚,電裝,舍弗勒,大陸,麥格納,博格華納,日電產等等。國內的有比亞迪,上海華域,長安,長城,吉利威睿等,還有精進電動,匯川,電驅動,大郡等等供應商。

以下是比亞迪e平台的一個簡單介紹,網上可以搜到。

「驅動三合一」:包含了電機、電機控制器、和減速器。它相當於傳統汽油車中的發動機和變速箱。

「高壓三合一「:包含了DC-DC直流轉換裝置、OBC車載充電器、PDU高壓配電箱。它相當於負責調配全車高壓電的「變電所」和「調度站」。

❾ 北汽新能源EU5使用的減速器有哪些技術特點

北汽新能源EU5匹配了全球一流汽車零部件供應商美國博格華納公司提供的高速減速器,噪音低、傳動高效、能安全駐坡。
1.低噪音:採用先進的軸齒系統的設計,配合高精度加工工藝,有效降低了齒輪錯位量,進而極大限度地降低了減速箱的振動與雜訊。為您的愛車提供更為舒適、安靜地空間。
2.傳動高效:低滑移率的齒輪設計參數和優良的加工精度,專用潤滑油品的使用,使得傳動更加高效,從而帶來高達98%的傳動效率。直接延長整車續航里程。
3.安全駐坡:該系統在軸齒內部配備了全球領先的駐車機械機構,通過電子按鍵與EPB有效配合,為您坡道無憂起步和坡道持久停車提供更為安全的多重保障。

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